万有引力及引力常量JJY

第5章万有引力定律及其应用人类迈向太空的脚步1.万有引力及引力常量的测定第二章山东科技出版社必修2第五章行星运动规律（开普勒三大定律）开普勒（德国）开普勒（1571-1630）是继哥白尼之后第一个站出来捍卫太阳中心说、并在天文学方面有突破性成就的人物，被后世的科学史家称为“天上的立法者”。开普勒第一定律（椭圆轨道定律）内容：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。开普勒第二定律（面积定律）内容：对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。思考：行星绕太阳运行时各点的速率相同吗？----近日点运行速率大、远日点运行速率小开普勒第三定律（周期定律）内容：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。rr：椭圆的半长轴T：公转周期k：常数注意：开普勒定律不仅适用于行星绕太阳转，也适用于卫星绕地球转，中心天体不一样，k值也不同。行星与太阳运动的有关数据开普勒第一定律（轨道定律）各行星围绕太阳作椭圆运动，太阳位于椭圆的一个焦点上．开普勒三大定律开普勒第二定律（面积定律）任一行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积．开普勒第三定律（周期定律）行星轨道的半长轴r的立方与公转周期T的平方成正比．比值k是与行星无关而只与太阳有关的恒量计算时可以认为行星是做匀速圆周运动．经验定律“天上的立法者”r万有引力牛顿在前人研究的基础上，凭借他超凡的数学能力证明了：如果太阳和行星间的引力与距离的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆.并且阐述了普遍意义下的万有引力定律。

牛顿(1643—1727)英国著名的物理学家万有引力定律1、内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。（G=6.67×10-11N·m2/kg2）r:则为两质点间距2.公式：G:引力常量r◆我们人与人之间也一样存在万有引力，可是为什么我们感受不到呢？假设质量均为60千克的两位同学，相距1米，他们之间的相互作用的万有引力多大？F=Gm1m2/r2=6.67×10-11×60×60/12=2.4×10-7(N)2.4×10-7N是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。思考与讨论◆那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？已知：太阳的质量为M=2.0×1030kg，地球质量为m=5.8×1025kg，日地之间的距离为R=1.5×1011kmF=GMm/R23.5×1022N非常大，能够拉断直径为9000km的钢柱。=3.5×1022(N)而太阳对质量为50kg的人，引力很小，。当然我们感受不到太阳的引力。=6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024/(1.5×1011)2思考与讨论⑴普遍性：任何两个物体之间都存在引力⑵相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力，符合牛顿第三定律．(3)宏观性：通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义．在微观世界中，粒子的质量都非常小，粒子间的万有引力很不显著，万有引力可以忽略不计．（4）万有引力的特殊性：两物体间的万有引力只与他们本身的质量有关，与它们间的距离有关，而与所在空间的性质无关，也与周围有无其他物体无关(质量是引力产生的原因)。万有引力的理解（5）重力是万有引力的分力。f向=mω2rG=mgPoθo1FGFf向Gf向F=G引力常量G的测定---扭秤实验卡文迪许实验原理：科学方法——放大法rFrFmm´mm´证明了万有引力的存在，“开创了测量弱力的新时代。使得万有引力定律有了真正的实用价值.可测量远离地球的一些天体的质量、平均密度等。为此，卡文迪许被誉为“能称出地球质量的人”，那同学们想一想，怎样就能称出地球质量.引力常量测定的意义基本思路：过程和结果：月亮绕太阳做匀速圆周运动，F万＝F向MmFr测中心天体质量已知月球绕地球运行的周期T=27.3天，月球与地球的平均距离r=3.84×108m,估算地球的质量？A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的。而不是人为规定的B．当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C．m1与m2受到的引力总是大小相等的，与m1、m2是否相等无关D．m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力1.对于万有引力定律的表达式F=G下面说法中正确的是：作业开普勒(1571－1630)牛顿(1643－1727)第谷(1546－1601)伽利略(1564－1642)笛卡尔(1596－1650)万有引力定律－－重要意义⑴是17世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。